[发明专利]发电机定子端部绕组的电晕检测方法及装置

说明书

本发明提供了一种发电机定子端部绕组的电晕检测方法及装置，其中，方法包括：获得较暗环境下发电机定子线棒端部的电晕放电图像；获得正常光照环境下发电机定子线棒端部的自然光照图像，其中所述自然光照图像和所述电晕放电图像由同一拍摄设备拍摄完成，并且拍摄所述自然光照图像和所述电晕放电图像时保持所述拍摄设备的拍摄位置、拍摄角度、焦距和光圈不变；叠加所述电晕放电图像和所述自然光照图像得到电晕定位图像。本发明降低了试验时对周围光照环境的要求，提高了试验效率，避免了人为因素对试验结果的干扰，因此可以精确定位电晕放电区域。

技术领域

本发明涉及汽轮发电机领域，尤其涉及一种发电机定子端部绕组的电晕检测方法，具体来说就是一种发电机定子端部绕组的电晕检测方法及装置。

背景技术

众所周知，电晕放电是在极不均匀电场中，空气发生电离，从而产生的一种自持式辉光放电。在极不均匀电场中，最大场强远高于平均场强，以致外加电压还较低时，局部最大场强区域就已经发生空气电离，并发出大量的光辐射，使在黑暗中的该区域附近空间出现薄薄的发光层，一般表现为蓝色晕光，即为电晕。

汽轮发电机定子线棒出槽口附近以及包括绑绳、垫块和压板处和线棒相带间等端部区域，电场分布极不均匀，尽管已采取了喷涂防晕漆等一系列措施，但是由于防晕层磨损、气隙填充不实、灰尘积累、运行中湿度、压力变化等因素的影响，仍易出现电晕，进而威胁汽轮发电机的绝缘安全。一方面，电晕放电会使周围气体温度升高，加速定子线棒绝缘的老化；另一方面，尽管电晕本身的放电能量并不高，但相对于电弧等放电形式，电晕放电使周围空气发生化学反应产生的O₃、NO、NO₂等要更多。O₃本身具有很强的氧化性和腐蚀性，NO、NO₂与水化合会生成酸。这些物质都会腐蚀定子线棒的绝缘。腐蚀轻者，线棒防晕层及主绝缘表面变白并出现不同程度的蚕食；腐蚀严重者，腐蚀向绝缘材料内部发展，主绝缘外露，线棒表面防晕层甚至主绝缘烧损，可能出现定子线棒的放电击穿。

鉴于电晕放电对汽轮发电机的绝缘产生的上述威胁，在发电机机组检修期间，一般会安排专门的电晕检测试验，对定子线棒施加相电压和线电压来分别查找端部绕组同相内和相绕组对地的电晕以及异相间的电晕。对于检测到的电晕，通常采取清扫、打磨尖端，填充间隙重和重新喷涂防晕材料等手段进行处理，以达到消除电晕，保障发电机绝缘安全的目的。

目前，检测汽轮发电机定子线棒端部电晕放电最为常用的两种方法为暗室目测法和紫外成像法。暗室目测法需利用帆布等为汽轮发电机端部搭建一个完全无光的暗室环境，在定子线棒施加相电压和线电压后，由暗室中的观察者凭肉眼直接对电晕位置进行查找和标记，但这种方法效率低、耗时长，而且容易受观察者个人经验和主观因素的影响，电晕位置需要在暗室加压环境下进行标记，存在一定不便，并且除电晕位置信息外，无法获得其他任何试验数据，难以进一步做评估和定量分析。紫外成像法基于电晕放电会产生紫外光的原理，利用紫外成像仪对电晕放电位置进行观测，对放电量进行测量；采用该方法无需搭建暗室环境，不过放电量测量结果受观测角度，观测距离和放电集中程度影响较为明显，因而其读数只适宜作为辅助手段，最终判定还应以目测为准；另外，与暗室目测法一样，紫外成像法测量效率低下。

因此，本领域技术人员亟需研发一种不受检测人员主观因素影响的检测发电机定子绕组电晕的方法，从而提高检测效率，安全可靠。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种发电机定子端部绕组的电晕检测方法，解决了现有技术中检测发电机定子绕组电晕容易受到人为因素的干扰，检测效率低下的问题。